C++ MFC实现基于RFID读写器的上位机软件
C++ MFC实现基于RFID读写器的上位机软件
该博客涉及的完整工程托管在https://github.com/Wsine/UpperMonitor，觉得好请给个Star (/▽＼=)
运行和测试环境
- Windows 10
- Visual Studio 2013
- msado15.dll(工程自带)
- ZM124U.dll(工程自带)
- RFID读写器ZM124U
理论支持全部Win32运行环境
参考内容
- https://github.com/Wsine/UpperMonitor/blob/master/references/ZM12xUE系列接口函数说明_20130712.pdf
- http://durant35.github.io/categories/物联网技术导论实验课/
- MSDN Microsoft Developer Network MFC&ATL VS2013
代码实现
软件框架
在消息响应函数OnInitDialog()中完成整个框架的内容设置，包括插入Tab选项卡标签，关联对话框，调整大小和设置默认选项卡
BOOL CUpperMonitorDlg::OnInitDialog() {
CDialogEx::OnInitDialog();
// TODO: 在此添加额外的初始化代码
// 1. 插入Tab选项卡标签
TCITEM tcItemDebugger;
tcItemDebugger.mask = TCIF_TEXT;
tcItemDebugger.pszText = _T("调试助手");
m_MainMenu.InsertItem(0, &tcItemDebugger);
TCITEM tcItemAppdev;
tcItemAppdev.mask = TCIF_TEXT;
tcItemAppdev.pszText = _T("应用开发");
m_MainMenu.InsertItem(1, &tcItemAppdev);
// 2. 关联对话框，将TAB控件设为选项卡对应对话框的父窗口
m_MenuDebugger.Create(IDD_DEBUGGER, GetDlgItem(IDC_TAB));
m_MenuAppdev.Create(IDD_APPDEV, GetDlgItem(IDC_TAB));
// 3. 获取TAB控件客户区大小，用于调整选项卡对话框在父窗口中的位置
CRect rect;
m_MainMenu.GetClientRect(&rect);
rect.top += 22;
rect.right -= 3;
rect.bottom -= 2;
rect.left += 1;
// 4. 设置子对话框尺寸并移动到指定位置
m_MenuDebugger.MoveWindow(&rect);
m_MenuAppdev.MoveWindow(&rect);
// 5. 设置默认选项卡，对选项卡对话框进行隐藏和显示
m_MenuDebugger.ShowWindow(SW_SHOWNORMAL);
m_MenuAppdev.ShowWindow(SW_HIDE);
m_MainMenu.SetCurSel(0);
return TRUE; // 除非将焦点设置到控件，否则返回 TRUE
}
在消息响应函数OnSelchangeTab()中完成选项卡切换，其实内容都一直存在，只是把非该选项卡的内容隐藏了，把该选项卡的内容显示出来，仅此而已
void CUpperMonitorDlg::OnSelchangeTab(NMHDR *pNMHDR, LRESULT *pResult) {
*pResult = 0;
// 获取当前点击选项卡标签下标
int cursel = m_MainMenu.GetCurSel();
// 根据下标将相应的对话框显示，其余隐藏
switch(cursel) {
case 0:
m_MenuDebugger.ShowWindow(SW_SHOWNORMAL);
m_MenuAppdev.ShowWindow(SW_HIDE);
break;
case 1:
m_MenuDebugger.ShowWindow(SW_HIDE);
m_MenuAppdev.ShowWindow(SW_SHOWNORMAL);
break;
default:
break;
}
}
调用ZM12xUE API
首先需要在工程中include相应的文件，就是已经封装好的ZM124U.lib和ZM124U.h
#pragma comment(lib, "./libs/ZM124U.lib")
#include "./libs/ZM124U.h"
然后就可以当作已经实现的函数一样，直接调用即可。库函数的传入参数和返回值全部都可以在上面的参考文件中找到，返回值一般使用IFD_OK足够了。下面以打开设备为例，展示一下如何使用
void CDebugger::OnBnClickedBtnopendevice() {
if(IDD_PowerOn() == IFD_OK) {
// 更新状态栏，成功
isDeviceOpen = true;
((CEdit*)GetDlgItem(IDC_EDITSTATUS))->SetWindowTextW(_T("开启设备成功"));
}
else {
// 更新状态栏，失败
isDeviceOpen = false;
((CEdit*)GetDlgItem(IDC_EDITSTATUS))->SetWindowTextW(_T("开启设备失败"));
}
}
类型转换
unsigned char转CString
这部分和printf函数相似，就是使用CString.Format()函数把它转换为相应的内容，然后拼接到最终的CString对象中。大多数类型转CString都可以使用这种方法，说明CString封装得好。CString.Format()函数的第一个参数的写法类似于printf的输出时的写法。详看MSDN上面的说明。
CString uid, temp;
unsigned char buff[1024];
uid.Empty();
for(int i = 0; i < buff_len; i++) {
// 将获得的UID数据（1 byte）转为16进制
temp.Format(_T("%02x"), buff[i]);
uid += temp;
}
CString转int / long
前提CString的内容是数字。使用函数_ttoi(CString) | _ttol(CString)即可，如需转unsigned char类型，再使用强制转换类型即可
CString mecNum;
int mecNumInt = _ttoi(mecNum);
long mecNumLong = _ttol(mecLong);
unsigned char point = (unsigned char)_ttoi(mecNum) + 1;
*CString转char **
说实话没有找到好的方法，但是只要char*空间足够，可以使用=直接赋值，内置转换，我觉得一定有这个API的，但是我没找到而已
void CUtils::CString2CharStar(const CString& s, char* ch, int len) {
int i;
for (i = 0; i < len; i++) {
ch[i] = s[i];
}
ch[i] = '\0';
return;
}
*十六进制CString转UnsignedChar **
这里要求传入参数必须是偶数个字符，同时操作两个字符的转换方法
void CUtils::HexCString2UnsignedCharStar(const CString& hexStr, unsigned char* asc, int* asc_len) {
*asc_len = 0;
int len = hexStr.GetLength();
char temp[200];
char tmp[3] = { 0 };
char* Hex;
unsigned char* p;
CString2CharStar(hexStr, temp, len);
Hex = temp;
p = asc;
while (*Hex != '\0') {
tmp[0] = *Hex;
Hex++;
tmp[1] = *Hex;
Hex++;
tmp[2] = '\0';
*p = (unsigned char)strtol(tmp, NULL, 16);
p++;
(*asc_len)++;
}
*p = '\0';
return;
}
界面美化
设置控件颜色
在每个控件开始绘制内容在窗口的时候，都会向父窗口发送WM_CTLCOLOR消息，因此我们只需要重载相应的父窗口消息响应函数OnCtlColor()即可，程序会运行完响应函数的代码再开始绘制内容。因此在响应函数中判断并改变刷子颜色即可。
#define RED RGB(255, 0, 0)
#define BLUE RGB(0, 0, 255)
#define BLACK RGB(0, 0, 0)
HBRUSH CDebugger::OnCtlColor(CDC* pDC, CWnd* pWnd, UINT nCtlColor) {
HBRUSH hbr = CDialogEx::OnCtlColor(pDC, pWnd, nCtlColor);
// TODO: 在此更改 DC 的任何特性
switch(pWnd->GetDlgCtrlID()) {
case IDC_EDITSTATUS:
if(this->isDeviceOpen)
pDC->SetTextColor(BLUE);
else
pDC->SetTextColor(RED);
break;
case IDC_EDITIOSTATUS:
if(this->canIO)
pDC->SetTextColor(BLUE);
else
pDC->SetTextColor(RED);
break;
case IDC_EDITVERSIONINFO:
case IDC_EDITCARDUID:
pDC->SelectObject(&m_font);
break;
default:
pDC->SetTextColor(BLACK);
break;
}
return hbr;
}
设置控件字体
在窗口的类中声明CFont类型的字体，在窗口的构造函数中为字体其赋值，在数据交换的消息响应函数中把字体绑定到响应的控件中去。注意，Create出来的GDI对象都是需要手动删除的，否则会造成GDI泄漏。【听说把Windows系统的2000多个GDI泄漏完了，系统就绘制不了任何东西了，看来就像电脑卡了哈哈o(▽)o不知道新版VS有没有修复，我没有试过，有人试了记得告诉我...
/* Debugger.h */
class CDebugger : CDialogEx {
private:
CFont m_font;
};
/* Debugger.cpp */
CDebugger::CDebugger(CWnd* pParent) : CDialogEx(CDebugger::IDD, pParent) {
// 创建字体
m_font.CreatePointFont(93, _T("楷体"));
}
CDebugger::~CDebugger() {
DeleteObject(m_font);
}
void CDebugger::DoDataExchange(CDataExchange* pDX) {
CDialogEx::DoDataExchange(pDX);
GetDlgItem(IDC_OpenDevice)->SetFont(&m_font);
GetDlgItem(IDC_GETCARDINFO)->SetFont(&m_font);
}
数据库操作
这里使用的是ODBC(Open Database Connection)技术和OLE DB(对象链接与嵌入数据库)技术。ODBC API可以与任何具有ODBC驱动程序的关系数据库进行通信；OLE DB扩展了ODBC，提供数据库编程的COM接口，提供可用于关系型和非关系型数据源的接口[也就是可以操作电子表格、文本文件等]。
这部分的理论知识建议参考上面提及的参考内容
配置数据库
- mysql
- mysql-connector-odbc
- ZD124UE_DEMO.sql(工程文件包含)
安装过程省略，首先需要建表，双击ZD124UE_DEMO.sql即可新建一个数据库及其相应的表格。然后配置数据源，参照下图，点击Test查看连通情况
连接数据库
注意：这里Open函数的字符串需要和上面配置的数据源一致
BOOL CAdoMySQLHelper::MySQL_Connect(){
// 初始化OLE/COM库环境
CoInitialize(NULL);
try{
// 通过名字创建Connection对象
HRESULT hr = this->m_pConnection.CreateInstance("ADODB.Connection");
if (FAILED(hr)){
AfxMessageBox(_T("创建_ConnectionPtr智能指针失败"));
return false;
}
// 设置连接超时时间
this->m_pConnection->ConnectionTimeout = 600;
// 设置执行命令超时时间
this->m_pConnection->CommandTimeout = 120;
// 连接数据库
this->m_pConnection->Open("DSN=MySQL5.5;Server=localhost;Database=ZD124UE_DEMO",
"root",
"root",
adModeUnknown);
}
catch (_com_error &e){
// 若连接打开，需要在异常处理中关闭和释放连接
if ((NULL != this->m_pConnection) && this->m_pConnection->State){
this->m_pConnection->Close();
this->m_pConnection.Release();
this->m_pConnection = NULL;
}
// 非CView和CDialog需要使用全局函数AfxMessageBox
AfxMessageBox(e.Description());
}
return true;
}
断开数据库
void CAdoMySQLHelper::MySQL_Close(){
if ((NULL != this->m_pConnection) && (this->m_pConnection->State)){
this->m_pConnection->Close(); // 关闭连接
this->m_pConnection.Release();// 释放连接
this->m_pConnection = NULL;
}
// 访问完COM库后，卸载COM库
CoUninitialize();
}
执行SQL语句
这部分可以完成数据库四大操作中的增、删、改三大操作，也就是用一行SQL语句完成
BOOL CAdoMySQLHelper::MySQL_ExecuteSQL(CString sql){
_CommandPtr m_pCommand;
try{
m_pCommand.CreateInstance("ADODB.Command");
_variant_t vNULL;
vNULL.vt = VT_ERROR;
// 定义为无参数
vNULL.scode = DISP_E_PARAMNOTFOUND;
// 将建立的连接赋值给它
m_pCommand->ActiveConnection = this->m_pConnection;
// SQL语句
m_pCommand->CommandText = (_bstr_t)sql;
// 执行SQL语句
m_pCommand->Execute(&vNULL, &vNULL, adCmdText);
}
catch (_com_error &e){
// 需要在异常处理中释放命令对象
if ((NULL != m_pCommand) && (m_pCommand->State)){
m_pCommand.Release();
m_pCommand = NULL;
}
// 非CView和CDialog需要使用全局函数AfxMessageBox
AfxMessageBox(e.Description());
return false;
}
return true;
}
查询获取返回值
查询内容的方式实现如下面的代码实现。同时为了可以查询不同的表格，使用了void*作为返回值，具体使用方法看下面
void* CAdoMySQLHelper::MySQL_Query(CString cond, CString table){
// 打开数据集SQL语句
_variant_t sql = "SELECT * FROM " + (_bstr_t)table + " WHERE " + (_bstr_t)cond;
OnRecord* pOnRecord = NULL;
RemainTime* pRemainTime = NULL;
try{
// 定义_RecordsetPtr智能指针
_RecordsetPtr m_pRecordset;
HRESULT hr = m_pRecordset.CreateInstance(__uuidof(Recordset));
if (FAILED(hr)){
AfxMessageBox(_T("创建_RecordsetPtr智能指针失败"));
return (void*)false;
}
// 打开连接，获取数据集
m_pRecordset->Open(sql,
_variant_t((IDispatch*)(this->m_pConnection), true),
adOpenForwardOnly,
adLockReadOnly,
adCmdText);
// 确定表不为空
if (!m_pRecordset->ADOEOF){
// 移动游标到最前
m_pRecordset->MoveFirst();
// 循环遍历数据集
while (!m_pRecordset->ADOEOF){
if (table == ONTABLE) {
/********* Get UID ********/
_variant_t varUID = m_pRecordset->Fields->GetItem(_T("UID"))->GetValue();
varUID.ChangeType(VT_BSTR);
CString strUID = varUID.bstrVal;
/********* Get RemainSeconds ********/
_variant_t varRemainTime = m_pRecordset->Fields->GetItem(_T("RemainTime"))->GetValue();
varRemainTime.ChangeType(VT_INT);
int intRemainTime = varRemainTime.intVal;
/********** Get StartTime ******************/
_variant_t varStartTime = m_pRecordset->GetCollect(_T("StartTime"));
COleDateTime varDateTime = (COleDateTime)varStartTime;
CString strStartTime = varDateTime.Format(TIMEFORMAT);
/*********** Get isOverTime ***********/
_variant_t varIsOverTime = m_pRecordset->Fields->GetItem(_T("isOverTime"))->GetValue();
varIsOverTime.ChangeType(VT_BOOL);
bool boolIsOverTime = varIsOverTime.boolVal;
/************ Generate OnRecord ****************/
pOnRecord = new OnRecord(strUID, intRemainTime, strStartTime, boolIsOverTime);
}
else if(table == REMAINTIMETABLE) {
/********* Get UID ********/
_variant_t varUID = m_pRecordset->Fields->GetItem(_T("UID"))->GetValue();
varUID.ChangeType(VT_BSTR);
CString strUID = varUID.bstrVal;
/********* Get RemainSeconds ********/
_variant_t varRemainTime = m_pRecordset->Fields->GetItem(_T("RemainTime"))->GetValue();
varRemainTime.ChangeType(VT_INT);
int intRemainTime = varRemainTime.intVal;
/************ Generate RemainTime ****************/
pRemainTime = new RemainTime(strUID, intRemainTime);
}
break; // Only Return one struct
m_pRecordset->MoveNext();
}
}
}
catch (_com_error &e){
AfxMessageBox(e.Description());
}
if (table == ONTABLE)
return (void*)pOnRecord;
else
return (void*)pRemainTime;
}
调用方法如下：
void CAppdev::OnBnClickedBtnstartweb() {
OnRecord* pRecord = (OnRecord*)adoMySQLHelper.MySQL_Query(cond, ONTABLE);
// do something you want
delete(pRecord); // Important!
}
void CAppdev::OnBnClickedBtnexitweb() {
RemainTime* pRemainTime = (RemainTime*)adoMySQLHelper.MySQL_Query(cond, REMAINTIMETABLE);
// do something you want
delete(pRemainTime); // important!
}
定时器实现
首先需要创建一个定时器，调用SetTimer()函数设置一个定时器并用一个UINT_PTR记录下该定时器，这里设置的定时器计时单位是毫秒；然后在消息响应函数OnTimer()中对其进行相关的操作；切记定时器也是需要销毁的，但需要在消息响应函数DestroyWindow()中完成，不能在析构函数中完成
/* Appdev.h */
class CAppdev : public CDialogEx {
private:
UINT_PTR m_ActiveTimer;
};
/* Appdev.cpp */
void CAppdev::DoDataExchange(CDataExchange* pDX) {
CDialogEx::DoDataExchange(pDX);
// 启动定时器
m_ActiveTimer = SetTimer(SCANTIMER_ID, SCANTIMER * 1000, NULL);
}
void CAppdev::OnTimer(UINT_PTR nIDEvent) {
// 在此添加消息处理程序代码和/或调用默认值
switch (nIDEvent){
case SCANTIMER_ID:
// do something here
break;
default:
break;
}
CDialogEx::OnTimer(nIDEvent);
}
BOOL CAppdev::DestroyWindow() {
// 销毁定时器
KillTimer(m_ActiveTimer);
return CDialogEx::DestroyWindow();
}
临界区问题
软件是一个读写器的上位机软件，那么系统会定时更新数据库即用户的余时，并将已经超时的用户移除和标记。若此时也有用户访问数据库，由于ADO DB使用的是读写模式打开的，因此多并发访问会出问题。因此，这个问题就变成了一个经典的临界区问题，所以可以用经典的临界区解法=。=在定时器操作数据库的时候获得锁，定时器结束释放锁，用户只有当定时器没获得锁的时候才能访问数据库，其余情况阻塞
void CAppdev::OnBnClickedBtnretimedefinit() {
while (this->isWritingRemainTimeTable) { Sleep(100); } // 休眠0.1s等待定时器操作完成
adoMySQLHelper.MySQL_UpdateRemainTime(uid, DEFAULTREMAINTIME, REMAINTIMETABLE);
}
void CAppdev::OnTimer(UINT_PTR nIDEvent){
// 在此添加消息处理程序代码和/或调用默认值
switch (nIDEvent){
case SCANTIMER_ID:
this->isWritingRemainTimeTable = true;
adoMySQLHelper.MySQL_ScanOnTable(SCANTIMER);
this->isWritingRemainTimeTable = false;
break;
default:
break;
}
CDialogEx::OnTimer(nIDEvent);
}
文件操作
在读写文件的时候，打开文件时添加参数CFile::modeNoTruncate，该参数会打开指定路径的文件，若没有该文件，则新建文件后打开，因此不用考虑文件是否存在的情况
文件编码
原本的文件只能支持英文，为了能支持中文甚至全部语言，选择使用Unicode编码格式，自定义文件的时候往文件头添加Unicode编码头0xFEFF即可让程序知道该文件的编码方式
BOOL FileUnicodeEncode(CFile &mFile) {
WORD unicode = 0xFEFF;
mFile.SeekToBegin();
mFile.Write(&unicode, 2); // Unicode
return true;
}
写入文件
默认写到文件末尾，不用烦恼各种插入问题，毕竟不是链表，插入比较麻烦
void CRecordHelper::SaveRecharges(CString uid, CString accounts, long remainings, CString result){
// 打开文件
CFile mFile(this->mSaveFile, CFile::modeCreate | CFile::modeNoTruncate | CFile::modeReadWrite);
// 获取当前时间
CTime curTime = CTime::GetCurrentTime();
// 格式化输出
CString contents;
contents.Format(_T("卡号：%s\r\n时间：%s\r\n结果：%s\r\n内容：用户充值\r\n金额：%s\r\n余额：%d\r\n\r\n"),
uid, curTime.Format(TIMEFORMAT), result, accounts, remainings);
// 指向文件末尾并写入
mFile.SeekToEnd();
mFile.Write(contents, wcslen(contents)*sizeof(wchar_t));
// 关闭文件
mFile.Close();
}
读取文件
读取文件由于要求用户最新的内容输出在最开头，因此选择读取的时候倒序分段读取，拼接字符串即可。写入文件时使用CFile类即可，但是要实现按行读取使用CStdioFile类比较方便，该类如其名，CStdioFIle::ReadString()操作可以读取一行，剩下的就是判断一段即可
CString CRecordHelper::LoadRecords(){
// 打开文件
CStdioFile mFile(this->mSaveFile, CFile::modeCreate | CFile::modeNoTruncate | CFile::modeRead | CFile::typeUnicode);
// 指向开头并循环读入
mFile.SeekToBegin();
CString contents, line, multiLine;
contents.Empty();
multiLine.Empty();
// 倒序分段读取
while (mFile.ReadString(line)) {
line.Trim();
if (line.IsEmpty()) {
contents = multiLine + _T("\r\n") + contents;
multiLine.Empty();
}
else {
multiLine += (line + _T("\r\n"));
}
}
contents = multiLine + _T("\r\n") + contents;
// 关闭文件并返回结果
mFile.Close();
return contents;
}
清空文件
这里调用构造CFile对象的时候去掉CFile::modeNoTruncate参数，就默认新建一个文件了
BOOL CRecordHelper::EmptyRecords(){
// 清空文件
CFile mFile(this->mSaveFile, CFile::modeCreate | CFile::modeReadWrite);
FileUnicodeEncode(mFile);
mFile.Close();
return true;
}
运行截图
这里贴两张运行截图，运行结果都是正确的，只是展示一下界面和字体及颜色
